Địa chất đối bờ

Chia sẻ: Lan Lan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:410

Thêm vào BST

Báo xấu

74
lượt xem 23
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo sách 'địa chất đối bờ', khoa học tự nhiên, địa lý phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Địa chất đối bờ

§¹i häc Quèc gia Hµ néi Trêng ®¹i häc khoa häc tù nhiªn Phßng qu©n sù Tæng côc kü thuËt quèc phßng Mü Washington, DC 20314-1000 ®Þa chÊt ®íi bê Ngêi dÞch: TrÞnh Lª Hµ Hµ néi - 2005
Ch¬ng 1 Lêi giíi thiÖu 1.1. Môc ®Ých Môc ®Ých cña tµi liÖu nµy lµ cung cÊp cho ngêi ®äc kh¸i niÖm tæng hîp vÒ ®Þa chÊt ®íi bê, giíi thiÖu c¸c nguån th«ng tin, d÷ liÖu cã liªn quan vµ c¸c ph¬ng ph¸p khoa häc c«ng nghÖ cã kh¶ n¨ng øng dông trong lÜnh vùc nghiªn cøu ®Þa chÊt bê. “§Þa chÊt bê” lµ mét ngµnh khoa häc chuyªn vÒ nghiªn cøu c¸c ®Æc ®iÓm h×nh th¸i, cÊu tróc, cÊu t¹o ®¸ gèc vµ trÇm tÝch ë khu vùc ®íi bê. C¸c t liÖu tham kh¶o cña tµi liÖu ®Òu n»m trong c¸c cuèn s¸ch gi¸o khoa kinh ®iÓn vµ nh÷ng t liÖu chuyªn m«n trong c¸c lÜnh vùc ®Þa chÊt, ®Þa m¹o, ®Þa lý, h¶i d¬ng, khÝ tîng h¶i v¨n vµ c¸c c«ng nghÖ kü thuËt ®Þa vËt lý. Hy väng r»ng, cuèn s¸ch nµy sÏ gióp cho ngêi ®äc, ®Æc biÖt lµ nh÷ng ngêi hiÖn ®ang ho¹t ®éng trong c¸c lÜnh vùc liªn quan ®Õn chuyªn ngµnh nµy cã ®îc nh÷ng kh¸i niÖm tæng qu¸t vÒ mäi khÝa c¹nh ®Þa chÊt cña khu vùc ®íi bê vµ c¸c nguån th«ng tin liªn quan. 1.2. ý nghÜa thùc tiÔn Cuèn s¸ch nµy ®îc xuÊt b¶n nh»m ®¸p øng nhu cÇu chuyªn m«n vµ n©ng cao hiÓu biÕt vÒ khu vùc ®íi bê cho c¸c ho¹t ®éng qu¶n lý, nghiªn cøu phôc vô lîi Ých kinh tÕ x· héi. V× vËy ®èi tîng b¹n ®äc thêng lµ c¸c kü s, c¸c nhµ ®Þa chÊt vµ h¶i d¬ng häc, nh÷ng ngêi ®· cã Ýt nhiÒu nh÷ng kiÕn thøc vµ kinh nghiÖm ho¹t ®éng trong lÜnh vùc ®íi bê, muèn ®îc më réng thªm nh÷ng hiÓu biÕt vµ tiÕp cËn víi mét sè vÊn ®Ò chuyªn biÖt liªn quan ®Õn qóa tr×nh ®éng lùc ®íi bê, t¬ng t¸c biÓn khÝ vµ lôc ®Þa. ë ®©y “§íi bê” ®îc hiÓu lµ mét khu vùc n»m gi÷a r×a cña thÒm lôc ®Þa vµ phÇn ®Êt liÒn tiÕp gi¸p cßn chÞu ¶nh hëng cña c¸c ho¹t ®éng sãng, b·o (chi tiÕt ë ch¬ng II). §Þnh nghÜa nµy cã thÓ ¸p dông cho c¸c khu vùc n»m ven bê c¸c ®¹i d¬ng, c¸c hå lín, c¸c thñy vùc chøa níc, c¸c cöa s«ng ven biÓn vµ cho mét khu vùc bê biÓn bÊt kú nµo cã c¸c qóa tr×nh ®éng lùc ven bê. Víi c¸ch sö dông linh ho¹t nh vËy, chóng t«i hy väng r»ng cuèn s¸ch nµy sÏ trë thµnh tµi liÖu bæ Ých cho c¸c nhµ nghiªn cøu vµ lµ cuèn cÈm nang cho nh÷ng ngêi hiÖn ®ang ho¹t ®éng trong c¸c lÜnh vùc liªn quan. 1.3. S¸ch tham kh¶o Danh môc s¸ch vµ c¸c tµi liÖu tham kh¶o sÏ ®îc liÖt kª ë phần phô lôc A. Do néi dung cña cuèn s¸ch bao trïm nhiÒu vÊn ®Ò trªn quy m« lín vµ phôc vô cho nhiÒu ®èi tîng b¹n ®äc nªn trong phÇn phô lôc kh«ng cã sù ph©n lo¹i theo chñ ®Ò hoÆc néi dung ®îc xuÊt b¶n. Mét sè cuèn s¸ch mang tÝnh kinh ®iÓn nh M«i trêng ®íi bê cña Carter (1988); M«i trêng trÇm tÝch ®íi bê cña Davis (1985) vµ H×nh th¸i häc bê biÓn cña Pethick (1984) nªn ®îc t×m ®äc, nhÊt lµ ®èi
víi nh÷ng ngêi hiÖn ®ang ho¹t ®éng trong c¸c lÜnh vùc liªn quan tíi “®íi bê” vµ ®iÒu nµy gièng nh mét tÊm “chøng chØ khoa häc” víi nh÷ng ai ®· ®äc nã. 1.4. C¬ së lý luËn a. KÓ tõ khi con ngêi biÕt tíi biÓn c¶, hä ®· bÞ thu phôc bëi sù ®a d¹ng phong phó cña nh÷ng c¶nh quan ®Þa m¹o vµ c¸c hÖ sinh th¸i n»m ven bê. Ngo¹i trõ ®Ønh nói cao Amp¬, tÊt c¶ nh÷ng m«i trêng ®íi bê kh¸c nhau ®Òu ®îc t×m thÊy ë kh¾p mäi n¬i trªn thÕ giíi. Tõ nh÷ng bê biÓn b¨ng hµ ë cùc b¾c tíi nh÷ng bê ®¸ n»m trªn c¸c ®øt gÉy, c¸c barie c¸t ë vïng khÝ hËu Êm vµ nh÷ng tr¶ng c©y lïm cá ë vïng nhiÖt ®íi víi v« sè c¸c h×nh d¹ng trung gian vµ hçn hîp. Con ngêi ®· biÕt sö dông biÓn c¶ ®Ó phôc vô cho c¸c ho¹t ®éng cña m×nh nh s¶n xuÊt thùc phÈm, mü phÈm, giao th¬ng vµ c¶ chiÕn tranh. NhiÒu nhµ cöa vµ thµnh phè ®· mäc lªn ë c¸c khu vùc ven bê, còng v× vËy mµ con ngêi ®· ph¶i chÞu nh÷ng tæn thÊt do biÓn c¶ g©y ra, nh÷ng thiÖt h¹i do thiªn tai Ëp ®Õn bÊt ngê vµ nh÷ng trë ng¹i bëi nh÷ng thay ®æi do biÓn c¶ t¸c ®éng lªn ®Êt liÒn trong nh÷ng nhÞp thêi gian ng¾n ®¸ng chó ý nh sù biÕn mÊt cña c¸c b·i biÓn trong tõng giê, sù biÕn mÊt cña c¸c l¹ch triÒu trong tõng ngµy vµ sù sôp ®æ cña c¸c v¸ch bê trong mét thêi kú nµo ®ã. NhiÒu c«ng tr×nh x©y dùng cña con ngêi ®· bÞ ch«n vïi trong c¸t, quÐt s¹ch vµ bÞ nghiÒn vôn thµnh nh÷ng ®èng g¹ch vì lµm n¶n lßng nh÷ng ph¸t kiÕn c«ng nghÖ cña con ngêi. T¹i sao l¹i nh vËy? §iÒu g× ®· chi phèi nh÷ng t¸c nh©n g©y ra sù thay ®æi nµy cña biÓn c¶? b. C©u tr¶ lêi nµy ®· bÞ l¶ng tr¸nh, mÆc dï trong nhiÒu thÕ kû qua, con ngêi cha bao giê tõ bá nh÷ng nç lùc ®Ó lµm chñ biÓn c¶. Bá qua c¸c yÕu tè tù nhiªn vµ sù qóa ®é cña thãi hubris (®©y lµ mét tõ Hy l¹p kh«ng thÓ dÞch ®îc ®ñ nghÜa, tõ nµy dïng ®Ó chØ th¸i ®é kiªu c¨ng tù phô, s½n sµng th¸ch thøc mäi ngêi vµ mäi thø cã thÓ x¶y ra), con ngêi ®· x©y dùng nhiÒu c«ng tr×nh ®Ó b¶o vÖ nh÷ng thµnh phè cña hä ë nh÷ng khu vùc xung yÕu. Nhng mét ®iÒu ®¸ng tiÕc lµ khi x©y dùng nh÷ng c«ng tr×nh ®ã hä ®· kh«ng ®Ó ý ®Õn nh÷ng cÊu tróc vËt lý tù nhiªn cña khu vùc, sù c©n b»ng máng manh gi÷a c¸c nguån cung cÊp trÇm tÝch, chÊt lîng níc, c¸c hÖ sinh th¸i, nh÷ng yÕu tè kh«ng thÓ thiÕu cña mét m«i trêng ®íi bê. c. Cho ®Õn nh÷ng n¨m cuèi cïng cña thÕ kû 20, ngêi ta míi nhËn biÕt ®îc tÇm quan träng cña ba yÕu tè c¬ b¶n sau trong vïng ®íi bê: cÊu tróc ®Þa chÊt khu vùc, c¸c qóa tr×nh vËt lý - ®éng lùc ven bê, sinh th¸i vµ sinh häc cña c¸c loµi ®éng thùc vËt ven bê. Tuy nhiªn, trong cuèn s¸ch nµy chóng t«i chñ yÕu tËp trung vµo c¸c néi dung liªn quan ®Õn chñ ®Ò thø nhÊt, ®ã lµ ®Þa chÊt, trong ®ã sÏ bao gåm c¶ phÇn ®Þa m¹o c¶nh quan (h×nh d¹ng vµ h×nh th¸i) vµ cÊu tróc cña c¸c ®Þa tÇng cæ n»m bªn díi hoÆc lé trªn bÒ mÆt. Mèi t¬ng quan gi÷a c¸c lùc t¸c ®éng vµ d¹ng ®Þa h×nh, c¸c m« t¶ bê biÓn nh lµ mét phÇn cña bøc tranh tæng qu¸t trªn c¬ së c¸c kh¸i niÖm ®Þa chÊt tæng hîp cña c¸c ngµnh khoa häc tr¸i ®Êt kh¸c nhau nh khÝ tîng vµ h¶i d¬ng.
d. Môc ®Ých cña cuèn s¸ch nµy lµ : - Kh¸i qu¸t c¸c ®Æc ®iÓm ®Þa chÊt, khÝ hËu vµ m«i trêng vïng bê biÓn trªn thÕ giíi. - M« t¶ chi tiÕt mét sè kiÓu bê biÓn ®Æc trng - Gi¶i thÝch sù h×nh thµnh cña c¸c kiÓu bê kh¸c nhau vµ mèi t¬ng t¸c cña chóng víi c¸c qóa tr×nh sãng, dßng ch¶y vµ biÕn ®æi cña thêi tiÕt (®«i khi ®îc hiÓu ®¬n gi¶n lµ h×nh th¸i ®éng lùc”. - Tr×nh bµy c¸c ph¬ng ph¸p kh¶o s¸t thùc ®Þa vµ quy tr×nh ph©n tÝch, xö lý c¸c sè liÖu ®iÒu tra phôc vô cho c«ng t¸c nghiªn cøu ®íi bê. e. Trong c¸c néi dung tr×nh bµy, chóng t«i sÏ nhÊn m¹nh ®Õn c¸c ®Æc ®iÓm h×nh th¸i vµ c¸c d¹ng ®Þa h×nh cã kÝch thíc kh¸c nhau tõ cm ®Õn km cïng víi nh÷ng qóa tr×nh h×nh thµnh vµ biÕn ®æi cña chóng trªn quy m« thêi gian tõ phót ®Õn hµng ngh×n n¨m (h×nh 1-1). Vµ nh÷ng t¬ng quan trªn quy m« ®Þa chÊt nhá nh sù chyÓn ®éng cña c¸c h¹t trÇm tÝch trong dßng ch¶y hoÆc c¸c lùc hÊp dÉn- ®iÖn hãa häc cña c¸c líp ste trong c¸c trÇm tÝch g¾n kÕt. Do giíi h¹n vÒ thêi lîng cña cuèn s¸ch nªn ë ®©y chóng t«i chØ cã thÓ giíi thiÖu víi b¹n ®äc mét c¸ch tãm t¾t vÒ c¸c ®iÒu kiÖn khÝ tîng h¶i v¨n. f. Ngoµi ra, trong cuèn s¸ch nµy cßn ®Ò cËp ®Õn mét chñ ®Ò còng kh¸ quan träng kh¸c trong vïng ®íi bê ®ã lµ sinh häc. C¸c ho¹t ®éng cña sinh häc lµ mét thµnh phÇn kh«ng thÓ thiÕu trong cÊu tróc m«i trêng ®Þa chÊt ®íi bê, kh«ng nh÷ng thÕ chóng cßn t¸c ®éng ®Õn cÊu t¹o ®Þa chÊt cña khu vùc theo nhiÒu c¸ch: - Sù cã mÆt cña c¸c r¹n san h« vµ rõng ngËp mÆn ®· t¹o ®iÒu kiÖn cho ®êng bê ph¸t triÓn vµ lÊn ra biÓn. - Do ho¹t ®éng cña c¸c tæ chøc sinh vËt, lîng dung dÞch hãa häc ®îc tiÕt ra vµ nh÷ng c¬ chÕ ®µo mßn vµ ®ôc khoÐt cña mét sè loµi ®· thóc ®Èy thªm qóa tr×nh xãi mßn v¸ch bê. - Sù cã mÆt cña c¸c loµi thùc vËt ®· gióp cho c¸c bar c¸t vµ cån c¸t ®îc duy tr× æn ®Þnh. - Tèc ®é båi lÊp c¸c vïng cña s«ng vµ vòng vÞnh gi¶m nhê kh¶ n¨ng c¶n trÇm tÝch cña c¸c loµi thùc vËt vµ ®ång thêi h×nh thµnh nªn c¸c vïng ®Êt ngËp níc. TÊt c¶ nh÷ng vÊn ®Ò nµy sÏ ®îc ®Ò cËp mét c¸ch ®Çy ®ñ trong cuèn s¸ch, song nh÷ng chi tiÕt vÒ thµnh phÇn c¸c loµi thùc vËt vµ ®éng vËt sÏ kh«ng ®îc nh¾c ®Õn ë ®©y. g. C¸c khÝa c¹nh ®Þa kü thuËt ®íi bê nh viÖc khai th¸c vµ sö dông c¸c vËt liÖu phôc vô cho x©y dùng hay tÝnh to¸n ®é dèc, søc bÒn trong ®Þa chÊt c«ng tr×nh còng sÏ kh«ng ®îc ®Ò cËp ®Õn. Nhng c¸c b¹n cã thÓ t×m ®äc vÊn ®Ò nµy trong cuèn s¸ch cña Eckert vµ Callender (1987) vµ cuèn “ Nghiªn cøu trong c«ng nghiÖp x©y dùng vµ nh÷ng th«ng tin liªn quan” (1991) vÒ khai th¸c ®¸ phôc vô kü thuËt x©y dùng ®íi bê vµ EM 1110-2-2302.
h. Cuèn s¸ch nµy sÏ ®¹t ®îc nh÷ng môc ®Ých cña nã nÕu cuèi cïng nã thuyÕt phôc ®îc c¸c ®éc gi¶ hiÓu r»ng kh«ng cã mét ®Æc ®iÓm hoÆc cÊu tróc ®íi bê nµo tån t¹i ®éc lËp, kh«ng nhng thÕ mçi thµnh phÇn ®Òu cã nh÷ng mèi t¬ng t¸c víi nhau vµ ®íi bê còng lµ gièng nh thùc thÓ sèng, cã thÓ thay ®æi, ph¸t triÓn vµ tiÕn hãa. V× vËy nh÷ng hiÓu biÕt vµ sù t«n träng nh÷ng ®Æc ®iÓm cÊu tróc ®Þa chÊt tù nhiªn cña mét khu vùc ®íi bê lµ c¬ së ®¶m b¶o cho sù ph¸t triÓn æn ®Þnh thµnh c«ng vµ kinh tÕ cña bÊt kú mét c«ng tr×nh quy ho¹ch ph¸t triÓn nµo nh x©y dùng thiÕt kÕ, b¶o vÖ qu¶n lý vµ duy tr× c¸c dù ¸n. 1-5. CÊu tróc vµ néi dung cña cuèn s¸ch Cuèn s¸ch tËp trung vµo 3 néi dung chÝnh: - C¸c kh¸i niÖm c¬ b¶n liªn quan ®Õn ®Þa chÊt ®íi bê - M« t¶ ®Æc ®iÓm h×nh th¸i ®Æc trng cña bê biÓn vµ m«i trêng ven bê - C¸c híng dÉn tiÕn hµnh kh¶o s¸t thùc ®Þa a. Ch¬ng 2 sÏ cung cÊp mét c¸ch c¬ b¶n vµ kh¸i qu¸t vÒ nh÷ng thuËt ng÷ khoa häc ®îc sö dông trong nghiªn cøu ®íi bê vµ nh÷ng kh¸i niÖm c¬ b¶n liªn quan nh cao ®é chuÈn vµ biÕn tr×nh cña mùc níc, c¸c ho¹t ®éng cña sãng, thñy triÒu vµ c¸c qóa tr×nh g©y ra nh÷ng biÕn ®éng ®Þa chÊt trong khu vùc ®íi bê. Môc ®Ých cña ch¬ng nµy lµ gióp cho ngêi ®äc cã nh÷ng kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ c¸c qóa tr×nh liªn quan ®Õn sù biÕn ®æi cña ®íi bê ®Ó cã thÓ ®i s©u vµo c¸c vÊn ®Ò cô thÓ sÏ ®îc th¶o luËn tiÕp trong c¸c ch¬ng sau. b. Ch¬ng 3 giíi thiÖu vÒ c¸ch ph©n lo¹i ®íi bê cña Francis Shepard (1937; 1948; 1963; 1973) kÌm c¸c vÝ dô cô thÓ vµ nh÷ng vÊn ®Ò xoay quanh ph¬ng ph¸p ph©n lo¹i nµy. c. Ch¬ng 4 ®Ò cËp tíi h×nh th¸i ®éng lùc cña c¸c ®ång b»ng ch©u thæ ven biÓn (delta), c¸c vòng vÞnh, thÒm c¸t (sandy shoreface) vµ thÒm cè kÕt (cohesive shoreface). d. Ch¬ng 5 m« t¶ c¸c ph¬ng ph¸p kü thuËt ®îc sö dông trong qóa tr×nh nghiªn cøu vµ ®¸nh gi¸ lÞch sö ®Þa chÊt, ®Þa m¹o ®íi bê. Trong ch¬ng nµy kh«ng híng dÉn c¸c bíc tiÕn hµnh mét cuéc ®iÒu tra nghiªn cøu mµ chØ ®Ò cËp tíi c¸c d¹ng sè liÖu cÇn thu thËp, c¸c c«ng cô kü thuËt cã thÓ trî gióp vµ ph¬ng ph¸p h¹n chÕ c¸c sai sè, c¸ch ph©n tÝch sè liÖu kh¶o s¸t bao gåm c¶ nguån sè liÖu thø cÊp. Môc ®Ých nh»m gióp ngêi ®äc h×nh dung ®îc khèi lîng c¸c sè liÖu sau mçi cuéc ®iÒu tra kh¶o s¸t, c¸ch tæ chøc ph©n tÝch, xö lý, vµ sö dông mét c¸ch hiÖu qña tríc khi tiÕn hµnh c¸c cuéc ®iÒu tra kh¸c. V× vËy néi dung chÝnh cña ch¬ng chñ yÕu tËp trung vµo viÖc ph©n tÝch, xö lý c¸c sè liÖu kh¶o s¸t vµ kiÓm tra ®é sai sè. 1-6. Lêi ®Ò xuÊt Tæng côc kü thuËt qu©n sù Mü ®Ò xuÊt lu hµnh cuèn s¸ch nµy nh mét tµi liÖu tham kh¶o chuyªn m«n vÒ khoa häc c«ng nghÖ, kü thuËt ®Þa chÊt ®íi bê vµ
lµ cuèn s¸ch híng dÉn cho c¸c nghiªn cøu trong lÜnh vùc ®Þa chÊt ®íi bê (CECW-EG). Mäi ý kiÕn ®ãng gãp hay th¾c m¾c liªn quan ®Õn néi dung cña cuèn s¸ch, xin göi trùc tiÕp vÒ ®Þa chØ sau : Headquater, US , Army Corps of egineers Attn : CECW-EG 20 Massachusetts Ave., NW Washington, DC 20314-1000 1-7. Lêi c¶m ¬n Tªn c¸c t¸c gi¶ cuèn s¸ch vµ nhµ phª b×nh sÏ ®îc liÖt kª trong phô lôc C H×nh 1-1 : S¬ ®å quy m« (kh«ng gian vµ thêi gian) cña c¸c hiÖn tîng tù nhiªn
Ch¬ng 2 C¸c thuËt ng÷ khoa häc vµ m«i trêng ®Þa chÊt ®íi bê 2-1. Kh¸i qu¸t chung H×nh th¸i vµ cÊu tróc ®íi bê hiÖn ®¹i lµ s¶n phÈm t¬ng t¸c cña nhiÒu qu¸ tr×nh phøc t¹p, trong ®ã cã sù biÕn ®éng kh«ng ngõng cña ®¸ gèc vµ trÇm tÝch. ViÖc m« t¶ c¸c ®Æc ®iÓm ®Þa chÊt ®íi bê thêng gÆp khã kh¨n do thiÕu sù thèng nhÊt trong viÖc sö dông c¸c thuËt ng÷ chuyªn m«n vµ nh÷ng kh¸i niÖm liªn quan ®Õn c¸c qóa tr×nh ®Þa chÊt nãi chung vµ nãi riªng. Môc 2-2 vµ 2-3 cña ch¬ng sÏ kh¸i qu¸t c¸c ®Æc ®iÓm chung cña ®íi bê vµ gi¶i thÝch mét sè kh¸i niÖm th«ng dông nh “bê biÓn” vµ “®êng bê”. Môc 2-4 ®Ò cËp ®Õn c¸c thuËt ng÷ liªn quan ®Õn mùc níc vµ thñy triÒu. C¸c môc cßn lµ c¸c quan ®iÓm kh¸c nhau cña c¸c nhµ ®Þa chÊt, h¶i d¬ng häc vµ sinh häc ®èi víi qóa tr×nh ph¸t triÓn vµ h×nh thµnh cÊu tróc ®Þa m¹o d¶i ven biÓn, trong ®ã cã c¸c yÕu tè t¸c ®éng cña con ngêi. §Ó gióp ngêi ®äc cã thÓ h×nh dung vµ n¾m b¾t nhanh chãng c¬ së lý thyÕt ban ®Çu, c¸c t¸c gi¶ cña cuèn s¸ch ®· lùa chän mét sè khu vùc ®Æc trng trªn thÕ giíi lµm vÝ dô minh häa. 2-2. §Þnh nghÜa ®íi bê vµ c¸c yÕu tè h×nh thµnh ®íi bê a. Giíi thiÖu 1. Cã rÊt nhiÒu c¸c yÕu tè ®íi bê vµ qóa tr×nh ®Þa chÊt thµnh t¹o khã x¸c ®Þnh ®îc ranh giíi v× b¶n th©n chóng lu«n biÕn ®éng theo kh«ng gian vµ thêi gian. H¬n n÷a, do cha cã sù chuÈn hãa vÒ thuËt ng÷ chuyªn m«n chung, nªn khi ®i vµo m« t¶ c¸c ®Æc ®iÓm, mçi mét nhµ nghiªn cøu l¹i sö dông mét thuËt ng÷ khoa häc riªng. §iÒu nµy dÉn ®Õn sù bÊt ®ång lín trong c«ng t¸c nghiªn cøu khoa häc. §Æc biÖt lµ trong viÖc ®Þnh nghÜa hai kh¸i niÖm d¶i ven bê vµ d¶i ven biÓn. ViÖc x©y dùng mét hÖ thèng thuËt ng÷ chuyªn m«n thèng nhÊt sÏ gióp cho c¸c nhµ nghiªn cøu dÔ dµng trao ®æi kinh nghiÖm vµ thuËn lîi trong viÖc xuÊt b¶n c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu cña m×nh. 2. §Ó ph©n lo¹i vµ m« t¶ c¸c cÊu tróc h×nh th¸i, ®Þa chÊt ®íi bê, tríc tiªn cÇn cã sù thèng nhÊt mét sè ®Þnh nghÜa liªn quan. ë ®©y, chóng t«i cã sö dông mét sè ®Þnh nghÜa riªng ®îc x©y dùng dùa trªn c¸c nguyªn t¾c tæng hîp tõ
nhiÒu lÜnh vùc nghiªn cøu kh¸c nhau, trong ®ã bao gåm c¶ ®Þa chÊt, v× vËy c¸ch ph©n lo¹i cña chóng t«i cã thÓ kh«ng hoµn toµn trïng víi c¸ch ph©n lo¹i trong ®Þa chÊt hay ®Þa m¹o, v.v... Nh chóng ta ®· biÕt, ®íi bê lµ mét khu vùc cã sù ph©n dÞ lín vÒ mÆt ®Þa h×nh, sù kh¸c nhau cña chóng cã thÓ gÆp ë n¬i nµy hoÆc n¬i kh¸c. Mçi mét d¹ng hoÆc kiÓu ®Þa h×nh ®îc m« t¶ kh«ng ph¶i lóc nµo còng ®¹i diÖn cho tÊt c¶ c¸c khu vùc. Ch¼ng h¹n, c¸c ®¶o atoll san h« thêng kh«ng cã ®êng bê nhng vÉn cã thÒm lôc ®Þa, trong khi c¸c biÓn néi lôc hay biÓn hå cã bê biÓn nhng kh«ng cã thÒm lôc ®Þa. V× vËy viÖc x©y dùng mét hÖ thèng ph©n lo¹i ®Çy ®ñ c¸c ®¬n vÞ ®Þa h×nh ®íi bê sÏ gióp cho viÖc m« t¶ cÊu tróc ®Þa chÊt cña khu vùc nghiªn cøu ®îc dÔ dµng h¬n vµ t¹o c¬ së cho c¸c nghiªn cøu më réng kh¸c. b. §íi bê Theo ®Þnh nghÜa riªng cña chóng t«i, ®íi bê lµ khu vùc chuyÓn tiÕp gi÷a lôc ®Þa vµ biÓn, ®ã lµ n¬i chÞu ¶nh hëng trùc tiÕp cña c¸c qóa tr×nh thñy ®éng lùc s«ng, biÓn. Giíi h¹n ngoµi cña khu vùc lµ ranh giíi kÕt thóc thÒm lôc ®Þa, giíi h¹n trong lµ phÇn lôc ®Þa chÞu ¶nh hëng cña sãng b·o, trong ®ã bao gåm c¸c vïng cöa s«ng delta ven biÓn v× ®©y lµ c¸c khu vùc cã h×nh th¸i vµ cÊu tróc phô thuéc vµo c¸c qóa tr×nh t¬ng t¸c ®éng lùc gi÷a s«ng vµ biÓn. Víi c¸ch x¸c ®Þnh nµy, khu vùc ®íi bê ®îc ph©n chia nh sau (h×nh 2.1): PhÇn bê biÓn PhÇn ven bê Sên bê ngÇm ThÒm lôc ®Þa c. PhÇn bê biÓn Lµ d¶i lôc ®Þa n»m ven biÓn ®îc tÝnh tõ ®êng bê lui vµo trong lôc ®Þa tíi vÞ trÝ b¾t ®Çu xuÊt hiÖn sù biÕn ®æi ®ét ngét vÒ ®Þa h×nh, vÝ dô nh c¸c v¸ch biÓn, c¸c d¶i cån c¸t hoÆc mét ranh giíi x¸c ®Þnh nµo ®ã cña th¶m thùc vËt. N»m trong phÇn nµy cßn cã c¸c hÖ thèng ®Çm lÇy, vòng vÞnh vµ b·i triÒu. Tuy nhiªn ë nh÷ng khu vùc cã vïng cöa s«ng delta lín nh Mississipi th× viÖc x¸c ®Þnh ranh giíi trong (phÝa lôc ®Þa) thêng gÆp khã kh¨n nhng víi nh÷ng khu vùc cã chÕ ®é thñy triÒu æn ®Þnh th× l¹i kh¸ thuËn lîi. Ranh giíi ngoµi (vÒ phÝa biÓn) chÝnh lµ ®êng bê, n¬i chÞu ¶nh hëng m¹nh mÏ cña sãng b·o. §êng bê vµ ®Þnh nghÜa vÒ bê biÓn lu«n ®îc xem lµ c¬ së cho viÖc thµnh lËp vµ ®o vÏ b¶n ®å, v× vËy phÇn nµy sÏ ®îc ®Ò cËp thªm ë ch¬ng 5, môc e. §èi víi c¸c bê ®¸, phÇn lôc ®Þa vµ ®êng bê gÇn nh trïng nhau, ®èi víi khu vùc bê nh©n t¹o do x©y dùng ®ª kÌ ranh giíi ®êng bê khã x¸c ®Þnh h¬n nhng ranh giíi trong vÉn thÓ hiÖn râ rµng dùa vµo nh÷ng biÕn ®æi tù nhiªn cña ®Þa h×nh. d. PhÇn ven bê Lµ vïng biÓn n»m trong giíi h¹n tõ ®êng bê tíi vÞ trÝ mùc níc thÊp. ë nh÷ng khu vùc bê cã b·i c¸t, th× phÇn ven bê ®îc chia ra lµm 2 ®íi: ®íi tríc vµ
®íi sau. §íi tríc ®îc x¸c ®Þnh tõ ranh giíi ngoµi cña phÇn ven bê ®Õn giíi h¹n cña mÐp níc ë mùc thñy triÒu cao nhÊt, ®íi sau lµ phÇn cßn l¹i cña vïng ven bê. VÒ mÆt h×nh th¸i, ®íi sau cã d¹ng ®Þa h×nh kh¸ b»ng ph¼ng nhng ®íi tríc cã d¹ng ®Þa h×nh nghiªng vÒ phÝa biÓn. VÞ trÝ t¹i ®ã cã sù thay ®æi ®ét ngét vÒ ®é dèc chÝnh lµ ®iÓm tiÕp gi¸p gi÷a 2 ®íi vµ ®îc gäi lµ c¸c gê biÓn (r×a bËc thÒm). PhÇn m« t¶ chi tiÕt ®Æc ®iÓm h×nh th¸i b·i biÓn vµ c¸c thuËt ng÷ liªn quan sÏ ®îc tr×nh bµy ë ch¬ng 3. e. Sên bê ngÇm Lµ khu vùc kÕ tiÕp phÇn ven bê víi giíi h¹n bªn trong lµ ®êng mùc níc thÊp nhÊt, giíi h¹n bªn ngoµi lµ ranh giíi kÕt thóc cña thÒm lôc ®Þa. §©y lµ khu vùc cã ®é dèc gi¶m dÇn so víi ®íi tríc. VÞ trÝ chuyÓn tiÕp sang phÇn thÒm lôc ®Þa chÝnh lµ ch©n cña sên bê ngÇm, vÞ trÝ nµy cã thÓ ®îc x¸c ®Þnh mét c¸ch t¬ng ®èi dùa vµo sù biÕn ®æi ®é dèc. MÆc dï sên bê ngÇm lµ mét trong nh÷ng ®Æc ®iÓm cÊu tróc chung cña khu vùc ®íi bê, nhng kh«ng ph¶i lóc nµo chóng còng cã mÆt ®Çy ®ñ ë tÊt c¶ c¸c ®íi bê, vÝ dô nh c¸c vïng bê cã n¨ng lîng thÊp hay c¸c khu vùc cã ®êng bê cÊu t¹o bëi c¸c vËt liÖu bÒn v÷ng. Sên bê ngÇm thÓ hiÖn rÊt râ qua c¸c mÆt c¾t ngang vµ biÓu ®å ®é s©u. §©y còng lµ khu vùc diÔn ra c¸c ho¹t ®éng vËn chuyÓn trÇm tÝch m¹nh mÏ, ®Æc biÖt lµ phÇn n»m gÇn giíi h¹n trªn. f. ThÒm lôc ®Þa Lµ phÇn ®¸y biÓn n«ng bao quanh lôc ®Þa (h×nh 2-2) víi giíi h¹n ngoµi lµ vÞ trÝ b¾t ®Çu cã sù thay ®æi ®ét ngét vÒ ®éc dèc ®Ó chuyÓn sang sên lôc ®Þa. ThÒm lôc ®Þa còng ®îc ph©n chia thµnh 3 ®íi, ®íi trong, ®íi ngoµi, ®íi gi÷a mÆc dï ranh giíi gi÷a c¸c ®íi khã x¸c ®Þnh v× kh«ng cã nh÷ng ®Æc ®iÓm ®Þa chÊt ®Þa m¹o ®Æc trng ®Ó lµm c¬ së ph©n ®Þnh nhng chóng vÉn ®îc sö dông kh¸ réng r·i trong qóa tr×nh nghiªn cøu ®íi bê. Tuú thuéc vµo mçi nghiªn cøu cô thÓ vµ ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt khu vùc, c¸c ®íi cã thÓ ®îc ph©n chia theo nh÷ng ranh giíi t¹m thêi trªn c¬ së nh÷ng quy ®Þnh riªng. Tuy nhiªn, nh ®· nãi ë trªn, kh«ng ph¶i khu vùc ®íi bê nµo còng cã thÒm lôc ®Þa. 2-3. Thang tuæi ®Þa chÊt a. Tuæi hãa th¹ch. Trong thang tuæi ®Þa chÊt, c¸c nhµ khoa häc ®· ph©n chia thµnh bèn ®¬n vÞ thêi gian lín lµ nguyªn ®¹i, kû, thÕ, kú (h×nh 2-3). Trªn c¬ së nh÷ng nghiªn cøu hãa th¹ch ë nhiÒu vïng ®Þa chÊt kh¸c nhau, c¸c nhµ ®Þa tÇng häc (1800) ®· ph¸t hiÖn ra sù xuÊt hiÖn vµ biÕn mÊt cña mét sè loµi hãa th¹ch trong c¸c tÇng trÇm tÝch. §iÒu nµy cho phÐp so s¸nh vµ liªn hÖ tuæi c¸c hãa th¹ch trªn diÖn réng. VÝ dô, ranh giíi cña 2 nguyªn ®¹i Mezoizoi vµ Cenozoi ®îc ®¸nh dÊu bëi sù biÕn mÊt cña hµng tr¨m loµi, trong ®ã cã khñng long, nhng ®ång thêi xuÊt hiÖn
nhiÒu loµi kh¸c víi sù ph¸t triÓn m¹nh mÏ (Stanley, 1986). Tuy nhiªn, thang tuæi hãa th¹ch chØ mang tÝnh chÊt so s¸nh niªn ®¹i cña c¸c tÇng ®¸ mµ cha ®Þnh ra ®îc gi¸ trÞ tuæi tuyÖt ®èi. M·i ®Õn gi÷a thÕ kû thøc 20, nhê sù ra ®êi cña ph¬ng ph©p ph©n tÝch phãng x¹ c¸c nhµ khoa häc míi tÝnh to¸n ®îc tuæi tuyÖt ®èi cña c¸c tÇng ®¸ vµ x©y dùng thang tuæi ®Þa chÊt (h×nh 2-3), víi ®¬n vÞ thêi gian lµ triÖu n¨m. b. Tuæi ®Þa chÊt cña ®íi bê §èi víi c¸c nhµ nghiªn cøu ®íi bê, tuæi c¸c ®Þa tÇng Pleitocen vµ Holocen ®îc quan t©m nhiÒu nhÊt, víi niªn ®¹i c¸ch ®©y kho¶ng chõng 1,8 triÖu n¨m. Ngoµi ra c¸c tÇng trÇm tÝch tuæi ®Ö tø còng kh¸ phæ biÕn ë khu vùc ®íi bê. (1) Trong kú Pleitocen ®· x¶y ra nh÷ng biÕn ®æi lín vÒ khÝ hËu ë B¾c b¸n cÇu, ®· ®¸nh dÊu cho thêi kú b¨ng hµ hiÖn ®¹i. Nh÷ng dßng s«ng b¨ng xuÊt hiÖn trªn kh¾p c¸c lôc ®Þa phÝa B¾c, kÌm theo c¸c qóa tr×nh ®Þa chÊt b¨ng hµ diÔn ra trong thêi gian dµi. Nghiªn cøu c¸c ®Æc ®iÓm ®Þa m¹o ë khu vùc B¾c Mü sÏ cho thÊy nh÷ng dÊu Ên cña thêi kú nµy, thÓ hiÖn qua c¸c tÇng trÇm tÝch ®îc h×nh thµnh bëi c¸c t¶ng b¨ng (xem ch¬ng 3). Trong cuèn s¸ch “§Þa chÊt kû ®Ö tø vµ thêi kú b¨ng hµ” cña Flint (1971) b¹n ®äc cã thÓ t×m thÊy nghiªn cøu toµn diÖn vÒ ®Þa chÊt vïng B¾c Mü trong thêi kú Pleitocen. (2) Giai ®o¹n biÓn tiÕn Holocen b¾t ®Çu xuÊt hiÖn c¸ch ®©y kho¶ng chõng 15 – 18 ngh×n n¨m víi sù d©ng cao mùc níc biÓn trªn toµn cÇu. §ång thêi víi sù kiÖn nµy lµ dÊu hiÖu suy yÕu cña thêi kú b¨ng hµ, nguyªn nh©n g©y ra lµ sù nãng lªn cña khÝ hËu toµn cÇu. §iÒu nµy ®· t¸c ®éng lín ®Õn h×nh th¸i ®éng lùc cña m«i trêng ®íi bê trong thêi kú nµy, tuy nhiªn dÊu vÕt cña c¸c thêi kú ®Þa chÊt tríc vÉn cßn lu l¹i ë nhiÒu n¬i vµ rÊt dÔ nhËn thÊy. Ch¼ng h¹n, c¸c ®åi b¨ng cßn sãt l¹i ë Boston Harbor hay c¸c ®¶o b¨ng ë phÝa nam níc Anh (Long Island, Martha’s Vineyard, Block vµ Nantucket Island), ®ã lµ s¶n phÈm cña c¸c con s«ng b¨ng trong thêi kú b¨ng hµ Wisconsin (Woodsworth vµ Wigglesworth 1934), nhng c¸c b·i biÓn hay c¸c doi ch¾n ven bê th× l¹i ®îc h×nh thµnh trong thêi kú Holocen. (3) Thêi kú b¨ng hµ ë B¾c Mü, sù biÕn ®æi khÝ hËu toµn cÇu kÌm theo c¸c giai ®o¹n ®ãng b¨ng vµ gian b¨ng ®an xen nhau trong suèt kû ®Ö tø ®· ¶nh hëng rÊt lín tíi diÖn m¹o bÒ mÆt tr¸i ®Êt vµ tÝnh ®a d¹ng sinh häc trªn toµn thÕ giíi. Ho¹t ®éng cña c¸c s«ng b¨ng trong lôc ®Þa vµo thêi kú nµy còng bÞ suy yÕu dÇn dÇn do c¸c chÊn ®éng ®Þa tÜnh vµ sù biÕn ®æi cña mùc níc biÓn. Dùa vµo kÕt qu¶ ph©n tÝch ®ång vÞ oxy trÇm tÝch biÓn s©u, c¸c nhµ khoa häc ph¸t hiÖn ra r»ng, cã Ýt nhÊt 9 giai ®o¹n gian b¨ng vµ ®ãng b¨ng ®· x¶y ra trong kho¶ng thêi gian 700.000 n¨m(Kraft vµ Chrzastowski 1985). B¶ng 2.1 cho thÊy, giai ®o¹n ®ãng b¨ng gÇn ®©y nhÊt lµ Wisconsin (b¾c Mü) va Wrm (ch©u ¢u) , vµo hai giai ®o¹n nµy, mùc níc biÓn ®· bÞ h¹ thÊp xuèng 100m so víi b©y giê. Ngµy nay, t¹i c¸c vïng bê ë vÜ ®é B¾c, chóng ta cã thÓ b¾t gÆp rÊt nhiÒu c¸c vÕt tÝch ®Þa chÊt, ®Þa m¹o cña giai ®o¹n Wisconsin, nhng nh÷ng dÊu tÝch cña c¸c thêi kú tríc th× cßn l¹i rÊt Ýt, ngo¹i trõ dÊu hiÖu dÔ nhËn biÕt nhÊt lµ sù n©ng
lªn cña ®êng bê ë vïng bê biÓn §¹i T©y D¬ng cña níc Mü vµ mét sè c¸c vÞnh biÓn (Winkler 1977; Winkler vµ Howard 1977). H×nh 2-1: C¸c d¹ng ®Þa h×nh ®íi bê
H×nh 2-2: ThÒm lôc ®Þa vµ ®¸y ®¹i d¬ng (h×nh phãng ®¹i vïng ven bê §¹i T©y D¬ng cña níc Mü)
H×nh 2-3: Thang tuæi ®Þa chÊt (nguån Stanley, 1986) 2-4. cao ®é chuÈn cña mùc níc vµ c¸c kh¸i niÖm liªn quan C¬ së ®Ó x©y dùng c¸c b¶n ®å biÕn ®éng ®êng bê vµ ®¸nh gi¸ nh÷ng biÕn ®æi cña c¸c sè liÖu mùc níc vµ c¸c cao ®é chuÈn. Do nh÷ng biÕn ®éng theo kh«ng gian vµ thêi gian cña mùc níc nªn viÖc x¸c ®Þnh c¸c ®êng ®é s©u vµ ®é cao ph¶i dùa vµo c¸c cao ®é chuÈn. Thñy triÒu lµ sù dao ®éng cã chu kú cña níc biÓn (d©ng vµ rót) do t¬ng t¸c cña lùc hót gi÷a tr¸i ®Êt, mÆt trêi vµ mÆt tr¨ng.
Mùc níc lµ sù thay ®æi vÞ trÝ cña mÆt níc trong c¸c thñy vùc do ho¹t ®éng cña dßng ch¶y, b¨ng tan vµ c¸c nguån níc níc ngÇm ®æ ra thñy vùc (EM 1110- 2-1003). a. C¸c cao ®é thñy triÒu chuÈn ë vïng ven bê, khi ®é cao cña mùc níc ®îc lÊy theo mÆt ph¼ng quy chuÈn cña thñy triÒu th× gi¸ trÞ trung b×nh cña mùc níc thÊp nhÊt thêng ®îc sö dông lµm cao ®é chuÈn (EM 1110-2-1003). Nhng tïy thuéc vµo yªu cÇu cô thÓ, ngêi ta cã thÓ sö dông c¸c gi¸ trÞ mùc níc kh¸c nh: mùc níc trung b×nh thÊp, mùc níc biÓn trung b×nh, mùc níc triÒu trung b×nh, mùc níc trung b×nh cao ®é chuÈn, trung b×nh cña mùc níc cao (h×nh 2-4 vµ b¶ng 2-2). C¸c gi¸ trÞ cao ®é chuÈn ®îc thiÕt lËp tõ gi¸ trÞ thñy triÒu vµ tÝnh gi¸ trÞ trung b×nh b»ng ph¬ng ph¸p NOS víi chu kú lµ 19 n¨m (National Tidal Datum Epoch). Do sù biÕn ®éng nhiÒu n¨m cña mùc níc t¬ng ®èi. Mét sè khu vùc ë Ch©u Mü, ngêi ta thêng cã cao ®é chuÈn riªng cho tõng vïng, trong ®ã c¸c sè liÖu ®îc tæng hîp tõ nhiÒu nguån kh¸c nhau (vÝ dô gi¸ trÞ trung b×nh thñy triÒu thÊp cña c¸c vÞnh nh vÞnh Mexico) hoÆc tõ c¸c sè liÖu quan tr¾c mùc níc ®Þa ph¬ng ë nhiÒu giai ®o¹n kh¸c nhau. Theo quy íc, trªn b¶n ®å c¸c cao ®é thñy triÒu ph¶i ®îc quy chiÕu râ rµng vÒ c¸c cao ®é kh¶o s¸t quèc gia (vÝ dô cao ®é ®Þa chÝnh quèc gia, sè liÖu chØnh lý n¨m 1929 (NGVD 29) hoÆc cao ®é B¾c Mü 1983 (NAD 83)). Quy ®Þnh vÒ cao ®é vµ t¬ng quan víi c¸c cao ®é ®Þa chÝnh ®îc tr×nh bµy trong Harris (1981), EM 1110-2-141 vµ trong phÇn tham kh¶o cña NOS. EM 1110-2-1810 31/1/95 B¶ng 2-1: C¸c giai ®o¹n ®ãng b¨ng vµ gian b¨ng trong Pleistocenne B¾c Mü Tuæi xÊp xØ (n¨m )1 C¸c giai ®o¹n b¨ng hµ vµ Tuæi xÊp xØ (n¨m) 2 gian b¨ng 12.000 - hiÖn t¹i GÇn ®©y (Holocen) 10.000 - hiÖn t¹i 150.000-12.000 Wisconsin 100.000-10.000 350.000-150.000 Sangamon (gian b¨ng) 300.000-100.000 550.000-350.000 Lllinoisan 450.000-300.000 900.000-550.000 Yarmouth (gian b¨ng) 1.100.000-450.000 1.400.000-900.000 Kansan 1.300.000-1.100.000 1.750.000-1.400.000 Aftonian (gian b¨ng) 1.750.000-1.300.000 >2.000.000-1.750.000 Nebraskan 2.000.000-1.750.000 >2.000.000 Giai ®o¹n b¨ng hµ suy yÕu 1 Tuæi theo ®êng cong tæng qu¸t nhiÖt ®é níc ®¹i d¬ng ®îc diÔn gi¶i theo c¸c nghiªn cøu vÒ loµi trïng lç trong ®¸y biÓn s©u (Strahler 1981) 2 Tuæi theo Young (1975) (nguån gèc kh«ng thèng kª ë ®©y)
b. D÷ liÖu mùc níc cña Great Lakes vïng B¾c Mü (hå Superior, Huron, Michigan, Erie vµ Ontario) (1) Cao ®é chuÈn theo mùc níc thÊp ®îc sö dông cho Great Lakes vµ c¸c tuyÕn ®êng thñy liªn th«ng hiÖn t¹i ®Òu ®îc quy chiÕu vÒ cao ®é IGLD, 1985 (International Great Lakes Datum). §©y lµ nguån sè liÖu do ñy ban hîp t¸c qu¶n lý d÷ liÖu thñy ®éng lùc Great Lakes cung cÊp, ®Ó thay thÕ nguån sè liÖu cò (IGLD 1955) vµ b¾t ®Çu sö dông tõ th¸ng giªng n¨m 1992. Sù kh¸c nhau gi÷a hai nguån sè liÖu lµ viÖc hiÖu chØnh l¹i mèc mÆt níc (b¶ng 2-3). Víi c¸c chuçi sè liÖu n¨m 1985, mùc cña mÆt chuÈn ®îc ®iÒu chØnh theo sù vËn ®éng cña líp vá tr¸i ®Êt. Nhê tÝnh chÝnh x¸c ®îc n©ng cao vµ sù ph¸t triÓn cña hÖ thèng m¹ng líi quan tr¾c. VÞ trÝ mùc 0 cña IGLD 1985 ®îc ®Æt t¹i Rimouski, QuÐbec (h×nh 2-5). Nguån d÷ liÖu n¨m 1985 lµ kÕt qña cña hµng lo¹t c¸c cuéc kh¶o s¸t ®îc tiÕn hµnh liªn tôc trong kho¶ng thêi gian tõ n¨m 1982 ®Õn n¨m 1988. IGLD 1985 ®îc quy chiÕu vÒ cao ®é chuÈn B¾c Mü (NAVD) 1988 nhng cÇn chó ý IGLD kh«ng hoµn toµn t¬ng ®ång víi NGVD 29 hay NADV 1988 do tÝnh chÊt biÕn ®æi thêng xuyªn cña mùc níc trong c¸c hå, do c¸c c«ng tr×nh thñy vµ c¸c tuyÕn giao th«ng ®êng thñy. (2) Khu vùc Great Lakes Ýt chÞu ¶nh hëng cña thñy triÒu thiªn v¨n, thùc tÕ nh÷ng dao ®éng ng¾n h¹n x¶y ra trong khu vùc lµ do c¸c nguyªn nh©n nh giã vµ sù biÕn ®æi khÝ ¸p. Nh÷ng dao ®éng kÐo dµi chØ x¶y ra khi cã nh÷ng biÕn ®æi lín ®iÒu kiÖn khÝ tîng thñy v¨n cña khu vùc, vÝ dô nh lîng ma, dßng ch¶y nhiÖt ®é, ®é bèc h¬i, tuyÕt tan hoÆc lîng b¨ng bao phñ (Great Lakes Commission 1986), song c¸c yÕu tè nµy l¹i chÞu ¶nh hëng cña nh÷ng biÕn ®æi khÝ hËu toµn cÇu. Ngoµi ra sù vËn ®éng cña líp vá tr¸i ®Êt còng cã thÓ g©y ra nh÷ng biÕn ®æi mùc níc, ch¼ng h¹n sù gi¶m mùc níc ë phÝa t©y cña hå Superior t¹i Duluth do vËn ®éng n©ng cña vá tr¸i ®Êt phÝa ®«ng nhanh h¬n phÝa t©y tíi 25cm/ thÕ kû. Vai trß cña thùc vËt thñy sinh vµ cña con ngêi ®Òu lµ nh÷ng yÕu tè cã ¶nh hëng kh«ng nhá tíi nh÷ng biÕn ®æi phøc t¹p cña mùc níc trong hå. V× vËy viÖc x¸c ®Þnh mùc níc trung b×nh cho hå lµ rÊt khã kh¨n cho nªn c«ng t¸c dù b¸o níc d©ng còng khã cã thÓ thùc hiÖn. 2-5. C¸c yÕu tè ¶nh hëng ®Õn ®Þa chÊt ®íi bê Bê biÓn lµ khu vùc thêng xuyªn biÕn ®éng do nh÷ng thay ®æi phøc t¹p cña c¸c qóa tr×nh ®éng lùc, ®iÒu nµy thÓ hiÖn rÊt râ ë tÊt c¶ c¸c vïng biÓn trªn thÕ giíi. C¸c yÕu tè quyÕt ®Þnh h×nh th¸i ®êng bê vµ b¶o toµn chóng rÊt ®a d¹ng bao gåm ®Þa lý, vËt lý, sinh häc vµ ho¹t ®éng cña con ngêi. C¸c tÇng ®¸, c¸c thÓ trÇm tÝch ®îc h×nh thµnh trong nhiÒu thêi kú cæ ®Þa chÊt ®· t¹o nªn cÊu tróc ®Þa chÊt nÒn mãng cña ®íi bê hiÖn ®¹i. Tr¶i qua thêi gian, nh÷ng dÊu Ên cña cÊu tróc cæ dÇn dÇn bÞ ph¸ hñy bëi c¸c qóa tr×nh vËt lý, sau ®ã lµ qóa tr×nh bµo mßn vµ ph¸ hñy bÒ mÆt. Dùa vµo lùc t¸c ®éng, ngêi ta ph©n lµm hai lo¹i: c¸c qóa tr×nh tøc thêi lµ nh÷ng ho¹t ®éng ng¾n nhng x¶y ra liªn tôc nh sãng, thñy
triÒu; c¸c qóa tr×nh dµi lµ nh÷ng biÕn ®æi toµn cÇu cã ¶nh hëng trªn quy m« thêi gian lín. B¶ng 2-2 : B¶ng ph©n lo¹i c¸c d¹ng sè liÖu thñy triÒu vµ ®Þnh nghÜa liªn quan, Yaquina Bay, Oregon1 M· nhãm Tªn sè liÖu vµ ®Þnh nghÜa 4.42 Mùc triÒu cao cùc trÞ: lµ vÞ trÝ cao nhÊt mµ thñy triÒu ®¹t cã thÓ ®¹t tíi, gi¸ trÞ nµy b»ng tæng gi¸ trÞ mùc níc triÒu cao theo dù b¸o vµ mùc níc cao nhÊt ®îc ghi nhËn khi cã b·o, c¸c hiÖn tîng nµy cã chu kú trë l¹i rÊt dµi. ë mét vµi khu vùc gi¸ trÞ nµy cßn liªn quan ®Õn c¸c ho¹t ®éng cña dßng ch¶y do ¶nh hëng cña lîng mua trong lùc ®Þa. Gi¸ trÞ triÒu cao cùc trÞ ®îc sö dông cho viÖc thiÕt kÕ cÇu c¶ng 3.85 Mùc níc triÒu cao theo quan tr¾c: lµ kÕt qña triÒu cao nhÊt quan tr¾c tõ c¸c tr¹m ®o ®¹c 3.14 Mùc níc triÌu cao theo dù b¸o : lµ kÕt qña tÝnh to¸n theo b¶ng thñy triÒu 2.55 Mùc trung b×nh cña níc cêng cao: lµ ®é cao trung b×nh cña mùc níc cêng cao ®îc ®o ®¹c trong mét kho¶ng thêi gian nhÊt ®Þnh, theo chu kú thiªn v¨n cña mÆt tr¨ng tõ 28 ngµy ®Õn 18,6 n¨m. Qu·ng thêi gian ®îc lùa chän phô thuéc vµo møc ®é chi tiÕt cÇn thiÕt. Nguån sè liÖu nµy thêng ®îc sö dông cho c¸c b¶n ®å kh¶o s¸t Quèc gia ®Ó ®¶m b¶o an toµn hµng h¶i theo yªu cÇu. 2.32 Mùc triÒu cao trung b×nh: lµ gi¸ trÞ trung b×nh cña mùc níc triÒu cao theo quan tr¾c, bao gåm gi¸ trÞ níc cêng cao vµ níc cêng thÊp ®îc ghi nhËn hµng ngµy theo mét chu kú triÒu. C¸c gi¸ trÞ nµy ®îc xem lµ ranh giíi ph©n ®Þnh gi÷a phÇn lôc ®Þa ngËp níc vµ phÇn b·i triÒu vµ ®îc sö dông cho viÖc thµnh lËp c¸c s¬ ®å ®Þa. 1.40 Mùc níc triÒu trung b×nh: lµ gi¸ trÞ trung b×nh cña c¸c mùc níc kh¸c nhau, bao gåm c¸c gi¸ trÞ triÒu cao vµ triÒu thÊp. So s¸nh mùc níc triÒu trung b×nh víi mùc níc biÓn trung b×nh vµ mùc níc trung b×nh khu vùc sÏ cho thÊy tÝnh bÊt ®èi xøng cña thñy triÒu trong khu vùc. 1.37 Mùc níc trung b×nh ®Þa ph¬ng: lµ gi¸ trÞ trung b×nh cña mùc níc t¹i mét tr¹m quan s¸t nµo ®ã, sè liÖu ®îc ghi nhËn theo tõng giê. 1.25 Mùc níc biÓn trung b×nh: lµ cao ®é chuÈn dùa trªn c¸c sè liÖu ®o ®¹c liªn tôc ®îc thu thËp trong kho¶ng thêi gian mét vµi n¨m t¹i c¸c tr¹m quan tr¾c ph©n bè däc theo bê biÓn phÝa ®«ng cña níc Mü vµ Canada. §©y lµ cao ®é chuÈn Sea Level Datum 1929, hiÖu chØnh 1947. Cao ®é chuÈn nµy thêng ®îc sö dông chÝnh thøc cho c¸c nghiªn cøu vÒ sù biÕn ®æi mùc níc. 0.47 Mùc triÒu thÊp trung b×nh: lµ gi¸ trÞ trung b×nh mùc níc rßng theo kÕt qu¶ quan tr¾c hµng ngµy, trong ®ã bao gåm gi¸ trÞ ®o ®¹c mùc níc rßng thÊp vµ cao trong mét chu kú triÒu. §©y lµ ®êng ph©n biÖt gi÷a b·i triÒu vµ vïng ngËp níc. 0.00 Mùc trung b×nh níc rßng thÊp: lµ gi¸ trÞ trung b×nh mùc níc rßng thÊp ®îc ghi nhËn trong mét kho¶ng thêi gian nhÊt ®Þnh. Cao ®é chuÈn nµy ®îc sö dông cho viÖc vÏ h¶i ®å vïng bê biÓn Th¸i B×nh D¬ng. -88 Mùc triÒu thÊp theo dù b¸o: lµ mùc níc triÒu thÊp nhÊt theo b¶ng thñy triÒu.
-96 Mùc triÒu thÊp theo quan tr¾c: lµ mùc níc triÒu thÊp nhÊt quan s¸t trªn thùc tÕ. -1.07 Mùc triÒu thÊp cùc trÞ: lµ gi¸ trÞ theo tÝnh to¸n ®îc sö dông trong H¶i qu©n vµ ho¹t ®éng cña c¸c bÕn c¶ng. 1 KÕt qu¶ nghiªn cøu trong 6 n¨m cña Trung t©m khoa häc biÓn, trêng ®¹i häc Oregon Nguån : Oregon (1973) H×nh 2-4 : §å thÞ biÓu diÔn mùc thuû triÒu cña vÞnh Yaquina, Oregon (dùa trªn kÕt qu¶ quan s¸t trong 6 n¨m). Theo ®Þnh nghÜa, ®iÓm 0 ®îc lÊy theo mùctrung b×nh níc rßng (theo Oregon, 1973) a. CÊu t¹o ®Þa chÊt vµ h×nh th¸i ®Þa m¹o1 (1 h×nh th¸i ®Þa m¹o lµ nh÷ng nghiªn cøu vÒ ®Æc ®iÓm h×nh th¸i tù nhiªn vµ c¸c d¹ng ®Þa h×nh trªn bÒ mÆt tr¸i ®Êt, trong ®ã bao gåm c¶ phÇn lôc ®Þa vµ phÇn ®¸y biÓn) T¹i vïng ven bê, c¸c tÇng ®Þa chÊt bªn díi cã ý nghÜa quyÕt ®Þnh tíi h×nh th¸i bÒ mÆt, kiÓu trÇm tÝch vµ ®é dèc cña khu vùc. Ngoµi t¸c ®éng cña c¸c qóa tr×nh vËt lý (sãng, thñy triÒu), sinh häc vµ ho¹t ®éng cña con ngêi, vÒ c¬ b¶n cÊu t¹o ®Þa chÊt vïng bê vÉn phô thuéc vµo yÕu tè th¹ch häc vµ kiÕn t¹o. VÊn ®Ò nµy sÏ ®îc tiÕp tôc bµn luËn ë nh÷ng phÇn sau. (1) Th¹ch häc lµ kh¸i niÖm liªn quan ®Õn ®Æc tÝnh cña c¸c lo¹i ®¸ vµ trÇm tÝch cÊu thµnh nªn ®íi bê hiÖn ®¹i. §ã lµ c¸c th«ng sè vÒ ®é bÒn cña ®¸ ®èi víi
qu¸ tr×nh ¨n mßn, ®é hoµ tan cña kho¸ng vËt vµ møc ®é g¾n kÕt. §iÒu nµy thÓ hiÖn rÊt râ gi÷a c¸c khu bê cã cÊu t¹o ®¸ gèc kh¸c nhau. §èi víi c¸c vËt liÖu kÐm kÕt dÝnh vai trß cña c¸c qóa tr×nh ®éng lùc ven bê cã t¸c ®éng rÊt lín, chóng sÏ ®îc chän läc ph©n lo¹i, ph©n dÞ vµ tr¹m træ thµnh h×nh d¹ng c©n b»ng ®éng víi tr¹ng th¸i n¨ng lîng riªng. (2) Bê g¾n kÕt ®îc h×nh thµnh trªn c¸c ®¸ g¾n kÕt cã cÊu t¹o bëi c¸c kho¸ng vËt r¾n, ®é kÕt dÝnh cao. T¹i khu bê cã cÊu tróc nµy, d¹ng ®Þa h×nh phæ biÕn lµ ®åi nói, v× vËy qóa tr×nh xãi mßn lu«n chiÕm u thÕ. Víi c¸c bê ®¸, møc ®é ph¸ hñy do qóa tr×nh phong hãa vµ bµo mßn phô thuéc vµo ®é g¾n kÕt cña chóng. Tïy thuéc vµo lo¹i h×nh phong hãa (hãa häc hay c¬ häc), ®é cøng, ®é hßa tan cña thµnh phÇn kho¸ng vËt, xi m¨ng kÕt dÝnh, ®é xèp vµ ®iÒu kiÖn khÝ hËu khu vùc mçi lo¹i ®¸ cã møc ®é bÒn v÷ng riªng. Ngoµi ra c¸c ®Æc ®iÓm vÒ ®Þa tÇng, thí chÎ, híng ®æ còng cã ý nghÜa rÊt lín trong viÖc quyÕt ®Þnh cÊu tróc h×nh th¸i cña khu bê (h×nh 2-6). C¸c vÝ dô minh häa cã thÓ thÊy ë vïng bê biÓn cña Lakes Superoir, Huron, Ontario, ®êng bê ë ®©y cã cÊu t¹o bëi lo¹i ®¸ r¾n ch¾c thÓ hiÖn râ cÊu t¹o cña nÒn ®Þa chÊt - Phong hãa c¬ häc lµ qóa tr×nh ph¸ hñy c¸c ®¸ mµ kh«ng lµm thay ®æi thµnh phÇn hãa häc vµ kho¸ng vËt cña chóng. Qu¸ tr×nh nµy x¶y ra do sù dao ®éng nhiÖt ®é gi÷a ngµy vµ ®ªm (g©y ra sù co d·n liªn tôc trong c¸c ®¸), sù kÕt tinh cña muèi vµ níc trong thµnh phÇn kho¸ng vËt, sù biÕn ®æi cña thêi tiÕt gi÷a c¸c mïa, sù nÐn Ðp vµ ho¹t ®éng cña sinh vËt. - Phong hãa hãa häc lµ qóa tr×nh ph¸ hñy do sù thay ®æi thµnh phÇn hãa häc cña ®¸ bëi c¸c c¬ chÕ thñy ph©n, hoµ tan, hydrat hãa, oxy hãa-khö, cacbonat vµ nh÷ng ph¶n øng sinh hãa kh¸c. B¶ng 2-3: Sè liÖu mùc níc thÊp trong c¸c hå vµ c¶ng theo IGLD 1955 vµ IGLD 1985 VÞ trÝ Sè liÖu mùc níc thÊp (m) IGLD 1955 IGLD 1985 Hå Superior 182.9 183.2 Hå Michigan 175.8 176.0 Hå Huron 175.8 176.0 Hå St. Clair 174.2 174.4 Hå Erie 173.3 173.5 Hå Ontario 74.0 74.2 Hå St. Lawrence ë Long Sault, Ontario 72.4 72.5 Hå St. Francis ë Summerstown, Ontario 46.1 46.2 Hå St. Louis ë pointe Claire, QuÐbec 20.3 20.4 C¶ng MontrÐal ë Jetty Number1 5.5 5.6 Nguån : Uû ban qu¶n lý sè liÖu thñy lùc Great Lake (1992)
(b) Bê kÐm g¾n kÕt, kh¸c víi bê g¾n kÕt, t¹i vïng bê kÐm g¾n kÕt c¸c qu¸ tr×nh xãi lë vµ båi tô lu«n chiÕm u thÕ, nhÊt lµ ë khu vùc båi tô cöa s«ng vµ vïng ®ång b»ng ven biÓn. KiÓu bê nµy thêng cã ®êng bê b»ng ph¼ng Ýt khóc khuûu do qu¸ tr×nh xãi lë, båi tô vµ l¾ng ®äng trÇm tÝch lµm c¸c mòi ®Êt bÞ bµo mßn, c¸c doi c¸t ®îc h×nh thµnh vµ xuÊt hiÖn vòng vÞnh khi cã ®¶o ch¾n. Däc theo ®íi ven bê lu«n tån t¹i c¸c nguån trÇm tÝch lín, díi t¸c ®éng cña sãng vµ dßng ch¶y m«i trêng trÇm tÝch bÞ x¸o trén liªn tôc khiÕn c¸c ®¬n vÞ h×nh th¸i vïng ven bê biÕn ®æi nhanh chãng. H×nh 2-7 m« pháng c¸c d¹ng ®Þa h×nh ®îc h×nh thµnh trong m«i trêng trÇm tÝch vïng bê g¾n kÕt yÕu. Tiªu biÓu cho kiÓu bê nµy lµ vïng bê §¹i T©y D¬ng vµ ven vÞnh Mexico cña níc Mü (ngo¹i trõ mét sè Ýt khu vùc cã kiÓu bê ®¸ gièng ë New England). H×nh 2-5: Mèi t¬ng quan mùc níc gi÷a c¸c hå theo cao ®é chuÈn (®iÓm 0) cña IGLD 1985 ®Æt t¹i Rimouski, QuÐbec. Gi¸ trÞ mùc níc thÊp tÝnh theo ®¬n vÞ m. (nguån Uû ban qu¶n lý sè liÖu thñy lùc Great Lake, 1992)
H×nh 2-6: MÆt c¾t h×nh th¸i cña c¸c bê g¾n kÕt vµ kÐm g¾n kÒt (nguån Mossa, Meisberger vµ Morang 1992).